復(fù)雜工程系統(tǒng)的快速自動故障診斷與容錯控制研究

研究復(fù)雜工程系統(tǒng)快速故障診斷與容錯控制的理論、方法與關(guān)鍵技術(shù)。主要針對航空航天控制系統(tǒng)提出融合等故障預(yù)報技術(shù)，以及魯棒非線性故障診斷等方法，研究自組織小腦模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及反推魯棒自適應(yīng)重構(gòu)方法；在資源等約束下，研究模糊魯棒容錯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)化設(shè)計；進(jìn)行容錯余度設(shè)計及可靠度分配；研制計算機仿真演示平臺及開展國際合作。 2100433B

依據(jù)國際及國內(nèi)控制領(lǐng)域的研究動向并結(jié)合國家重大科技發(fā)展需求以及國民經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展需求，實驗室確立了以復(fù)雜工程系統(tǒng)的測量與控制問題為主要研究內(nèi)容。主要針對系統(tǒng)規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、變量（參數(shù)）多、系統(tǒng)目標(biāo)和約束多樣的各類現(xiàn)代復(fù)雜工程系統(tǒng)對象，尋求新的有效方法和手段來進(jìn)行系統(tǒng)的建模、分析、測量與控制的研究。研究成果可廣泛應(yīng)用于各類實際工程系統(tǒng)如石化、冶金、發(fā)電、機械、輕紡等制造系統(tǒng)，并可在電力、電信、交通等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用背景，又能為新興的物質(zhì)與信息混合復(fù)雜系統(tǒng)提供信息獲取、控制及協(xié)調(diào)等問題的解決方法。復(fù)雜工程系統(tǒng)測量與控制問題的解決不論是對控制學(xué)科的發(fā)展，還是對解決國家重大科技發(fā)展需求都是具有重大的理論與應(yīng)用意義的，同時又極具挑戰(zhàn)性。

目前實驗室重點在以下3個方向開展理論研究和結(jié)合工程背景的實際應(yīng)用研究：

(1)復(fù)雜過程系統(tǒng)的測量與控制；

(2)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的信息獲取與控制；

(3)復(fù)雜制造系統(tǒng)的分析、控制與決策。

導(dǎo)彈武器系統(tǒng)是一個復(fù)雜工程系統(tǒng)，對導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的研究一直是仿真領(lǐng)域的研究重點之一。《復(fù)雜工程系統(tǒng)建模與仿真》內(nèi)容包括復(fù)雜工程系統(tǒng)建模與仿真的理論和應(yīng)用問題。其中，理論方面，包括復(fù)雜系統(tǒng)的理論及其發(fā)展、基本概念、理論基礎(chǔ)以及其建模與仿真相關(guān)的問題、復(fù)雜工程系統(tǒng)及其相關(guān)理論；應(yīng)用方面，以導(dǎo)彈武器系統(tǒng)為對象，對導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的設(shè)計、性能評估等方面的問題進(jìn)行了闡述，包括導(dǎo)彈運動復(fù)雜性及幾種特殊運動的建模、導(dǎo)彈六自由度一體化建模方法與理論及應(yīng)用、核武器中聚合爆轟作用的復(fù)雜性及其建模與仿真、導(dǎo)彈攻防對抗系統(tǒng)和多傳感器組合導(dǎo)航與精確制導(dǎo)復(fù)雜性分析與建模五個方面。

復(fù)雜目標(biāo)的電磁散射問題以及復(fù)雜環(huán)境下的電磁兼容問題一直是國防工業(yè)和民用技術(shù)中迫切需要解決的關(guān)鍵問題。隨著近年來材料技術(shù)的快速發(fā)展，各種新的人工合成材料的不斷涌現(xiàn)，使如何分析這些新材料的電磁特性并將其成功應(yīng)用到國防及民用工業(yè)中也成為了亟待解決的問題。在這些新材料當(dāng)中，快速精確地分析雙各項同/異性材料、單/雙負(fù)介質(zhì)材料等是電磁學(xué)領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)的課題之一。同時研究各種新的復(fù)雜電磁結(jié)構(gòu)，例如光子晶體結(jié)構(gòu)、頻率選擇表面結(jié)構(gòu)等也成為電磁學(xué)領(lǐng)域中迫切需要解決的難題之一。因此，本項目以求解上述復(fù)雜電磁問題為立項依據(jù)，深入研究快速有效的電磁計算方法，以解決當(dāng)前計算方法在分析復(fù)雜電磁問題中的薄弱環(huán)節(jié)。主要的研究內(nèi)容包括：1）研究與積分核無關(guān)的算法及其相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)，2）研究快速收斂的迭代算法和預(yù)條件算法，3）研究金屬與復(fù)雜媒質(zhì)混合的全波求解算法，4）研究與積分核無關(guān)的快速算法的并行化。